本文關(guān)鍵詞：新型立式振動研磨機研究與設(shè)計

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【摘要】：我國擁有豐富的礦產(chǎn)資源,隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,對礦產(chǎn)資源的需求量也越來越大,但礦產(chǎn)資源的開采和利用仍存在選礦難或找礦設(shè)備落后等問題,因此仍不能滿足需要。而選礦的首要工作就是對礦物的粉磨。目前在實驗室的礦物分析化驗領(lǐng)域中,很多相關(guān)設(shè)備仍停留在上世紀八九十年代。針對此情況,本文以現(xiàn)有研究為基礎(chǔ),嘗試設(shè)計一種主要用于5kg及以下實驗室礦物試樣分析的新型立式振動磨機,從而解決現(xiàn)有問題,滿足發(fā)展需要。本文主要研究工作如下:(1)對國內(nèi)外立式振動磨機的研究現(xiàn)狀和現(xiàn)階段的立式振動磨機存在的主要問題做出了相關(guān)闡述,并在物料破碎理論及方法的基礎(chǔ)上做了新型立式振動磨機方案設(shè)計和工作情況分析;(2)對新型立式振動磨機進行了動力學(xué)分析計算,主要包括破碎強度的分析、偏心塊和偏心甩錘的水平激振力的計算、碰撞力和碰撞力矩的計算、水平面內(nèi)的振動微分方程的建立與求解、繞x軸和y軸轉(zhuǎn)動微分方程的建立與求解和磨腔振動軌跡的計算;然后對磨機主要零部件進行設(shè)計,包括電機選型、偏心甩錘和偏心塊的設(shè)計、萬向聯(lián)軸器的選型和磨腔的設(shè)計等;最后利用SolidWorks三維建模軟件完成了新型立式振動磨機零部件的三維設(shè)計和整機的裝配;(3)利用ADAMS虛擬樣機技術(shù),對新型立式振動磨機三維模型進行了簡化和合并,建立了新型立式振動磨機的運動模型。在此基礎(chǔ)上,對新型立式振動磨機進行了仿真,并利用仿真結(jié)果完成了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。結(jié)果顯示:新型立式振動磨機運動情況符合設(shè)計,偏心甩錘與磨腔碰撞力較大,偏心甩錘運動軌跡密集,偏心甩錘與磨腔大于5000N的撞擊力出現(xiàn)的頻率較高,偏心甩錘旋轉(zhuǎn)動能和總動能較高,彈簧受力雖較大但橫向振幅較小,因此新型立式振動磨機設(shè)計方案符合預(yù)期設(shè)計;(4)在前文動力學(xué)和運動學(xué)分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化的基礎(chǔ)上,利用ANSYS Workbench有限元分析軟件對新型立式振動磨機的偏心塊、偏心甩錘做出了模態(tài)分析,結(jié)果表明:偏心塊和偏心甩錘的共振頻率遠大于磨機工作頻率,偏心塊和偏心甩錘可提供足夠的激振能量;對十字軸式萬向聯(lián)軸器的十字軸進行了靜力學(xué)分析、疲勞分析和模態(tài)分析,結(jié)果表明:十字軸式萬向聯(lián)軸器能滿足設(shè)計要求,選型合理。(5)在前文設(shè)計及分析基礎(chǔ)上,對小偏心磨介式和多磨介球式兩種傳統(tǒng)型的立式振動磨機做出了仿真分析,并選取碰撞力、磨介運動軌跡、磨介旋轉(zhuǎn)動能、彈簧受力與橫向振幅、磨介動能等主要參數(shù)與新型立式振動磨機做出了對比,結(jié)果表明:新型立式振動磨機在研磨效率、磨機節(jié)能和彈簧壽命等方面均有了較大的改進。通過對新型立式振動磨機的結(jié)構(gòu)設(shè)計及優(yōu)化、運動學(xué)仿真、動力學(xué)仿真和磨機主要部件的有限元分析,最終設(shè)計出5kg及以下實驗室礦物試樣分析的新型立式振動磨機。通過與傳統(tǒng)型立式振動磨機的對比分析,發(fā)現(xiàn)新型立式振動磨機在物料研磨、彈簧受力和整機的節(jié)能性等方面都有了一定的改進,對提高立式振動磨機磨粉效果和節(jié)能都有積極的促進作用。
【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TD453

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本文編號：1300405